某快速热水壶上标有“220V,1000W”的字样,它表明该热水壶在额定电压220V下工作时,功率为1000W,小明用该水

某快速热水壶上标有“220V,1000W”的字样,它表明该热水壶在额定电压220V下工作时,功率为1000W,小明用该水壶盛水至1L刻度线处,若水的比热容为C=4.2×103J/(kg•℃),水的初温为20℃,若在1标准大气压下将水烧至沸腾,则该电热水壶在额定电压下工作,所用的时间为______分钟.
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TERENCE916 幼苗

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解题思路:①知道水壶内水的体积,可利用公式m=ρV计算出水的质量,又知道水的比热容和温度变化,可利用热量公式Q=Cm(t-t0)计算出水吸收的热量.
②水吸收的热量等于消耗的电能放出的热量,而电热水壶在额定电压下工作,所以其功率为额定功率,可利用公式t=[W/P]计算出工作时间.

∵V=1L=1dm3=1000cm3,ρ=1×103kg/m3=1g/cm3
∴水的质量为:m=ρV=1g/cm3×1000cm3=1000g=1kg;
又∵C=4.2×103J/(kg•℃),t=100℃,t0=20℃,
∴水吸收的热量为:Q=Cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J;
而电热水壶在额定电压下工作,所以其功率为P=1000W,W=Q=3.36×105J,
∴t=[W/P]=
3.36×105J
1000W=336s=5.6min.
故答案为:5.6.

点评:
本题考点: 热量的计算;密度公式的应用;电功的计算.

考点点评: 本题是一道热学和电学的综合应用题,主要考查质量、吸收热量和所用时间的计算,关键是公式及其变形的灵活运用.与生活相连,使学生觉得学了物理有用,在应用时要注意应结合题意选择合适的计算公式.在计算过程中要注意单位的换算.

1年前

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